本试题 “关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位,下列说法错误的是( ) A.牛顿/库仑是电荷量的单位 B.特斯拉是磁感应强度的单位 C.韦伯是磁通量的单位 ...” 主要考查您对电荷、元电荷
电场强度的定义式
磁感应强度
磁通量
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电荷、电荷守恒定律:
1.涉及电荷的基本概念
(1)电荷自然界中存在着两种电荷,它们分别为正电荷和负电荷。用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(2)电荷量电荷量是指物体带电的多少。电荷量是电荷的定量量度。正电荷的电荷量为正值,负电荷的电荷量为负值。尽管电荷量有正、负值(正号一般省略),但要知道这里的“+”、“-”号代表电荷的性质(种类),与数学中的正、负号的含义不同。在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,符号c。
(3)元电荷电子和质子带有等量的异种电荷,其电荷量e: 1.60×10-19C,称为元电荷,用e表示。所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍,这就是说电荷量是不能连续变化的物理量。无电荷不是电荷,它是指电荷的电荷量,电荷量1.60×10-19C称为元电荷。元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的。所有带电体的电荷量等于元电荷或者等于元电荷的整数倍。质子、电子都不叫元电荷,它们电荷量的绝对值才叫元电荷。
(4)点电荷形状和大小对研究问题的影响可以忽略的带电体称为点电荷。
①点电荷是无大小、无形状、只有电荷量的一个理想化模型。在实际问题中,只有当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,带电体才可以被视为点电荷。
②一个带电体能否被视为点电荷完全取决于自身的几何形状、大小与其他带电体之间的距离的比较。即带电体很小,不一定可被视为点电荷,带电体很大,也不一定不能被视为点电荷。
(5)感应电荷当一个带电体靠近导体时,南于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。由于静电感应而使导体两端出现的等量异号电荷通常叫做感应电荷。其特点是:不带电导体靠近带电体时,靠近带电体的一端出现与带电体电性相反的电荷,远离带电体的一端出现与带电体电性相同的电荷。
(6)场源电荷电场是由电荷产生的,我们把产生电场的电荷叫做场源电荷。
(7)试探电荷研究电场的基本方法之一是在电场中放入一带电荷量很小的点电荷,分析其受力和能量情况,借以研究电场的性质,这样的电荷称为试探电荷。作为试探电荷的带电体,基本要求是体积要小,能研究电场中每一点的性质,还要求带电体所带电荷量要少.以放入试探电荷后试探电荷对原电场的影响可忽略为原则。
(8)净电荷物体带电实质是得到或失去了电子,讨论物体带何种电荷,所带电荷量是多少,是指物体的净电荷是正还是负,物体所具有的总电荷中正、负电荷的差值是多少,电荷量是物体中净电荷的多少。
(9)比荷带电体所带电荷量与其质量之比叫做该带电体的比荷。比荷是一个重要的物理量,常用来描述微观粒子的性质,在国际单位制中其单位为库仑每千克,符号 C/kg。
电场强度:
计算场强的四种方法:
1.计算电场强度的常用方法——公式法
(1)是电场强度的定义式,适用于任何电场,电场中某点的场强是确定值,其大小和方向与试探电荷无关,试探电荷q充当“测量工具”的作用。
(2)要是真空中点电荷电场强度的计算式,E 由场源电荷Q和某点到场源电荷的距离r决定。
(3)是场强与电势差的关系式,只适用于匀强电场,注意式中的d为两点间的距离在场强方向的投影。
2.计算多个电荷形成的电场强度的方法——叠加法
当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和,其合成遵循矢量合成的平行四边形定则。
3.计算特殊带电体产生的电场强度的方法
(1)补偿法对于某些物理问题,当直接去解待求的A很困难或没有条件求解时,可设法补上一个B,补偿的原则是使A+B成为一个完整的模型,从而使A+B变得易于求解,而且,补上去的B也必须容易求解。这样,待求的A便可从两者的差值中获得,问题就迎刃而解了,这就是解物理题时常用的补偿法。用这个方法可算出一些特殊的带电体所产生的电场强度。
(2)微元法在某些问题中,场源带电体的形状特殊,不能直接求解场源带电体在空间某点所产生的总电场,此时可将场源带电体分割,在高中阶段,这类问题中分割后的微元常有部分微元关于待求点对称,这就可以利用场的叠加及对称性来解题。
4.计算感应电荷产生的电场强度的常用方法—— 静电平衡法根据静电平衡时导体内部场强处处为零的特点,外部场强与感应电荷产生的场强(附加电场)的合场强为零,可知,这样就可以把复杂问题变简单了。
磁感应强度:
定义 | 在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,受到安培力F的作用,F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值,叫做磁场的磁感应强度,用符号B表示 |
定义式 | (导体与磁场垂直) |
意义 | 磁感应强度是表征磁场强弱的物理量 |
方向 | 其方向就是磁场方向,即小磁针静止时N极所指的方向 |
磁场叠加 | 若空间存在几个磁场,空间的磁场应由这几个磁场叠加而成,某点的磁感应强度为(矢量和) |
单位 | 特斯拉,简称特,符号 |
备注 | ①为磁感应强度的定义式,B与F、IL无关 |
②磁场方向与放在该处的小磁体N极受力方向一致,与S极受力方向相反;与放在该处能够自由转动的小磁针静止时N极所指方向一致,与S极所指方向相反;与放在该处的通电导线受力方向是相垂直的 |
磁感应强度B与电场强度E的比较:
磁通量:
1、定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2、定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S',即Φ=BS',国际单位Wb。
3、求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正,反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
4、磁通量的变化量的计算
①ΔΦ=Φ2-Φ1;ΔΦ=BΔS;ΔΦ=SΔB。
②开始和转过180°时平面都与磁场垂直,则磁通量的变化量ΔΦ=2BS(磁感应强度为B,平面的面积为S)。
5、磁通量的变化率
①磁通量的变化率:描述磁场中穿过某个面磁通量变化快慢的物理量。
②大小计算:。
③在数值上等于单匝线圈产生的感应电动势的大小。
④在Φ-t图象中,图象的斜率表示。
磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率:
闭合线圈在条形磁铁附近移动时磁通量的变化情况:
磁通量变化量的求法:
与“关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位,下列说法...”考查相似的试题有: